风化Weathering

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地表或近地表的岩石在机械过程和化学过程的作用下发生的变化。长期而持续的风化作用可使坚硬的岩石破碎,形成松散的或易碎的物质。风化作用基本上是岩石与大气和地下水之间的相互作用。风化了的岩石可深及地表以下数十米;深度取决于下列因素:侵蚀的速率、气候、地形、岩石的种类、渗透性以及时间。当岩石由于机械作用从上面破裂时,称作岩石崩解;由于化学作用而在下面破裂时,就称作岩石的分解。

  造成岩石机械破碎的作用是:

  (1)水在一个受到局限的空间里冻结因而体积膨胀,

  (2)气温的变化引起膨胀与收缩交替发生,

  (3)深埋在底下的岩石由于侵蚀作用而出露在地面发生膨胀。

  化学风化结果形成新的矿物。重要的化学反应是氧化作用(这一作用与氧有关)、水解作用以及水合作用(水的化学活动)、碳酸化作用(溶解在水中的二氧化碳的化学活动)以及溶蚀作用(可溶性物质被带走)。化学风化还可由有机体的生物活动或者它们腐烂的产物所引起。此外,化学风化生成了新矿物,体积也会增大,所产生的压力可使岩石崩解。化学风化生成的最重要的物质是粘土矿、碳酸钠、碳酸钾碳酸钙、碳酸镁、二氧化硅以及铁的氧化物等。

  其中有几种物质溶于水,流入河中,最终到达海洋,为海洋有机物所利用。粘土矿对人类的重要性极大,特别是在植物的生长方面。在气候温暖、多水的地方化学风化最为迅速。在石块小,而总的表面积大的地方,化学风化也相当迅速。

  化学风化的一个尽人皆知的例子就是铁的生锈。在有水分和氧气的情况下,铁就会变成铁锈(褐铁),其物理性质与铁大为不同。化学风化的另一个常见的例子是铜上的绿色斑点(碳酸铜),这是由于二氧化碳和水作用于铜的表面而生成的。

  风化作用对于人类极为重要。没有风化作用,地表上则不可能形成土壤,海洋也就必然缺乏较高级的生命的形态。许多矿物部分地来自于风化作用,铝土矿(最重要的铝矿),某些铜矿石,还有沙金、铂以及金刚石等都是其例。风化作用使基岩变成风化壳,因而促进了流水及其它外营力的侵蚀作用。岩石表面或内部的黄色或褐色层是化学风化扩展的痕迹,是含铁的矿物风化的结果,古老的建筑物的石头也会发生风化。


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